浮选药剂用法及用量

1.磷矿的浮选

磷石可分为两类；磷灰(石)岩和磷块岩。

磷灰石的主要化学成分是磷酸钙，其中还含有氟(F)、氯(C1)等元素。至于铁、铝、锰、镁的磷酸盐矿物仅占磷矿物的5％。

磷灰(石)岩是指磷以晶质磷灰石形式出现在岩浆岩和变质岩中的磷灰石。磷灰石晶体多种多样，可从巨大晶体到普通显微镜也观察不到的微晶。这类矿石一般品位较低，但可选性较好。

磷块岩是指以含肢磷矿为主的磷矿石，主要是沉积成因或风化淋滤成因的磷灰石。胶磷矿是指在高倍显微镜下也分辨不出晶体的那些磷酸盐矿物的统称。以前人们在显微镜下观察具有许多胶体结构，认为它是非晶质物质，但实际证明它是结晶质的，只是结晶体非常细小，一般不易观察，其可选性次于磷灰(石)岩。

B磷矿石的浮选方法

磷矿石浮选的主要问题是含磷矿物与含钙的碳酸盐(如方解石、白云石等)的分离。因为用一些常用脂肪酸类捕收剂浮选时，它们的可浮性都相近似，其分离的方法有以下几种：

(1)使用水玻璃和淀粉等抑制剂，对碳酸盐等脉石矿物进行抑制，再用脂肪酸作捕收剂浮出磷矿物。

(2)首先加入偏磷酸钠抑制磷矿物，然后用脂肪酸先浮出碳酸盐等脉石矿物，再浮磷矿物。

(3)用选择性的烃基硫酸酯作捕收剂，先浮出碳酸盐的矿物，尔后再用油酸浮选磷矿物。

C磷矿石浮选实例

某矿原矿物质组成：主要矿物为胶磷矿，次要矿物为结晶磷灰石和纤维状胶磷矿。而主要脉石矿物为碳酸盐、石英、玉髓，其次是长石、白云母、绢云母、黄铁矿及氧化铁等物质。矿石结构为鲕状、假鲕粒状、胶状、网格状及砂状等。矿石构造为块状、条带状、扁豆状等。处理流程如图5-27所示。

以擦洗分级脱泥-浮选联合流程处理该矿，所获技术经济指标为：精矿含P20532．4％；回收率为86．70％。

某磷矿处理的钙质沉积磷块岩矿石，属含碘微碳氟磷灰石，矿石中磷矿物含磷约占70％，呈非晶质和隐晶质产出，脉石矿物以白云石为主，约占21％，硅质脉石小于5％。矿石中碳酸盐矿物与磷矿物胶结。由于碳酸盐脉石的嵌布粒度较磷矿物粗，易于粉碎，且原矿含P205比较高，故在较粗磨的条件下，用反浮选使白云石成为泡沫产品除去。

在反浮选过程中，用硫酸作磷矿物的抑制剂，脂肪酸作捕收剂，在常温条件下进行白云石浮选。经过日处理1．5t的连续扩大试验获得的浮选产品的指标为：精矿中含P2O5为35．3％；回收率为94．18％。在用反浮选的同时，对该矿进行了焙烧-消化流程(图5-28)的试验研究，所得精矿质量较好，同时也考虑到碘的综合回收。条件是将粒度为12～0mm的原矿在1000℃的温度下焙烧半小时，然后加水消化，分级。大于0．074mm粒级的为磷精矿，碘在焙烧炉气中回收，利用CO2对小于0．074mm粒级的石灰乳进行碳酸化，过滤得到碳酸盐尾矿，滤液返回消化作业使用。经过焙烧-消化流程可得到精矿含P2O537．54％；磷回收率96．89％。碘的回收率可达65％左右。

浮选钙质与硅质沉积磷矿石通常认为是不容易的。但他们的研究结果表明，应用磷酸酯类混合物作为捕收剂可以得以良好的浮选选择性。第一种方法包括应用所列

举的捕收剂混合浮选碳酸盐，随后抑制磷酸盐和浮选碳酸盐。第二种方法是应用磷酸酯类浮选碳酸盐而抑制磷酸盐，然后使用如伯胺或醋酸阳离子捕收剂浮选石英和硅酸盐。用这些方法对各种矿石的浮选在许多情况下获得了良好的结果。例如，阿尔及利亚的矿床中的一种粒度为40-315微米的矿石（P2O528%，MgO1.76%，SiO22.2%），获得了品位为P2O230.7%，MgO20.63%，SiO21.5%的精矿，回收率为85.5%。突尼斯一个矿床的粒度为40-125微米的矿石，P2O519.9%（CaO：P2O5=1.9991），MgO1.69%，SiO214.6%，在开路和不连续过程中应用浮选获得含SiO2O532.1%（CaO：P2O5=1.445），MgO2 0.4%，SiO2 4.7%的精矿，P2O5 22.8%，MgO 1.65%和SiO2 6%，P2O5的回收率为20.84%。美国推荐新的选矿流程浮选含硅酸盐矿物的磷酸盐。以前美国在浮选佛罗里达磷矿石时，最广泛应用的选矿流程是一段浮选采用阴离子捕收剂，二段浮选采用阳离子捕收剂。这种流程当原矿中有益成分含量高时可得到令人满意的结果；但当有益成分含量低时发现尾矿中钙质磷酸盐损失较大。这种流程存在的缺点是：在采用阳离子捕收剂前必须首先除掉酸性阴离子捕收剂；对水中的离子成分敏感；需要有抑制剂。为改善这种情况，美国推荐一种浮选含硅酸盐矿物的磷酸盐的新流程。按照推荐的流程，矿石要经过分级（以35目为界），这种分级带有预选或脱泥作用；用非极性药剂调节浓矿浆（60-70%）并在一段采用聚酰胺阳离子捕收剂、起泡剂进行浮选。新流程规定进行精选、扫选以及按48目分级作业。

芬兰开发选别高杂质、低品位的矿床，含磷灰石10%，方解石和白云石22%，金云母和角闪石65%，并含有其他硅酸盐。矿石中P2O5含量仅有3-4%。他们围绕浮选工艺及抑制钙质的硅脉石的选择性药剂的应用做了大量的研究工作。并于1975年建成一座t/h的浮选试验厂，完成了试验工作。最终获得P2O5不低于33%的精矿，回收率为35%[6]。已由瑞典和芬兰合作开发一种对矿灰石颗粒有选择性的捕收剂，其商品名为N-Substituted Sarcosinc（N，N-烷基甲基醋酸盐，两性化合物）：据称使用这种捕收剂可以从85-90%的回收率获得高质量精矿。美国道化学公司采用通式为H2N-[C2H4NH]-xC2H4-NH2的多乙撑多胺与妥尔油脂肪酸或其酯的缩合物作为硅质捕收剂改进浮选指标，并获得较高品位的磷酸盐产品，因而带来明显的经济效益。通式中x为4-11缩合物以醋酸盐的形式应用。多乙撑多胺可用氯乙烯与氨在一定的压力与温度下反应制得。用此法得到的多乙撑多胺的混合物价格便宜，用以制备上述缩合物更适宜。美国道化学公司利用烷基苯醚胺或其羟基化衍生物作捕收剂浮选硅质磷矿，并认为该药剂可改进矿浆的分散程度。这种脯收剂的制备方法如下：取等摩尔的戊酚、丙酸和乙醇胺在150-250℃进行液相反应，然后将所得的酰胺进行酸催化水解，从而生成所需要的胺，再用减压蒸馏法提取。该捕收剂溶于燃料油中，当其用量为0.2公斤/吨时，精、尾矿中的BPL含量分别为86.1和22%。作为比较，在使用多乙撑多胺与妥尔油脂肪酸的缩合物时，精、尾的BPL含量分别为64.4和8.5%（BPL为骨质磷酸钙）。美国道化学公司Rodert. Hefnet采用脂肪酸或其酯与乙醇胺、羟乙基乙撑二胺的缩合物作为浮选硅质的捕收剂而获得专利。该捕收剂可改进磷矿物与硅质的分离。所用的脂肪酸是C4-22饱和或不饱和有机酸，乙醇胺为单乙醇胺如采用乙醇胺的混合物更为经济，羟乙基乙撑二胺以二羟乙基乙撑二胺和三羟乙基乙撑二胺含量占优势的混合物较好。缩合时乙醇胺和羟乙基乙撑二胺的总量与脂肪酸或其酯的mol比约为0.9-1.10。缩合反应温度为130-250℃，反应时间约为2.5小时。结果表明，可在磷酸矿物的回收率略为降低的情况下，得到较高品位的磷精矿，从而获得经济效益。